Как рассчитать количество теплоты реакции и энергию Гиббса

Расчет количества теплоты реакции

Задача 1015. 
Пользуясь табличными данными, рассчитать, сколько теплоты выделяется при гашении 1 кг извести.
Решение:
Уравнение реакции:

ΔН⁰(Н₂О) = -186,0 кДж/моль;

ΔН⁰(СаО) = -635,0 кДж/моль; 

ΔН⁰(Са(ОН)₂ = -986,8 кДж/моль.

Рассчитаем ΔН⁰х.р.  реакции:

ΔН⁰х.р.  =  ΔН⁰(Са(ОН)₂ – ΔН⁰(СаО) +  ΔН⁰(Н₂О)] = 

= -986,8 – [-635,0 + (-286,0)] = -65,8 кДж.

Теперь рассчитаем, сколько теплоты (Q) выделится при гашении 1 кг извести:

56 : 65,8 = 1000 : х;  

х = (1000 . 65,8)/56 = 1175 кДж.

Ответ: Q = 1175 кДж.

Расчет энергии Гиббса реакции

Задача 1016. 
Протекание какой из двух возможных реакций:
а) N₂O + 3Mg = Mg₃N₃ + 1/2O₂;
б) N₂O + Mg = MgO + N₂.
более вероятно при взаимодействии магния с N₂O? Ответ обосновать расчетом.
Решение:
ΔG⁰(N2O) = 104,2 кДж/моль;

ΔG⁰(MgO) = -569,6 кДж/моль; 

ΔG⁰(Mg₃N₂) = -401кДж/моль.

Уравнения реакции имеют вид:

а) N₂O + 3Mg = Mg₃N₃ + 1/2O₂;

б) N₂O + Mg = MgO + N₂.

Рассчитаем энергию Гиббса для обеих реакций:

ΔG⁰(а) =  ΔG⁰(Mg₃N₂) - ΔG⁰(N₂O) = -401 – 104,2 = -505,2 кДж;

ΔG⁰(б) =  ДΔG⁰(MgO) - ΔG⁰(N₂O) = -569,6 – 104,2 = -673,8 кДж.

Так как -673,8 < -505,2 [ΔG⁰(б) <  ΔG⁰(а)], то реакция (б) более вероятна, чем реакция (а); потому что энергия Гиббса реакции (б) меньше, чем реакции (а).